FR2927723A1

FR2927723A1 - DEVICE AND METHOD FOR DETECTING AND MEASURING THE WATER PASSAGE CLOSURE RATE IN A SECONDARY CIRCUIT OF A PRESSURIZED WATER NUCLEAR REACTOR

Info

Publication number: FR2927723A1
Application number: FR0851008A
Authority: FR
Inventors: Bernard Sartre; Lara Sebastien Hermosilla; Marc Piriou; Stephane Bourgeois
Original assignee: Areva NP SAS
Current assignee: Areva NP SAS
Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2008-02-18
Publication date: 2009-08-21
Anticipated expiration: 2028-02-18
Also published as: WO2009103922A3; FR2927724B1; FR2927724A1; WO2009103922A2; FR2927723B1

Abstract

L'invention concerne un dispositif de détection et de mesure du taux de colmatage par des depôts ayant une concentration élevée de type magéntite, des passages d'eau d'un circuit secondaire dans des plaques entretoises d'un générateure de vapeur, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde (20) comportant un corps (21) portant deux détecteurs (24) de champ magnétique et contenant au moins un aimant permanent (30) coaxial à ce corps (21) et dont l'orientation nord-sud coïncide avec l'axe longitudinal du corps (21).The invention relates to a device for detecting and measuring the level of clogging by deposits having a high concentration of magenite type, water passages of a secondary circuit in spacer plates of a steam generator, characterized in that it comprises a probe (20) comprising a body (21) carrying two magnetic field detectors (24) and containing at least one permanent magnet (30) coaxial with this body (21) and whose north-south orientation coincides with the longitudinal axis of the body (21).

Description

Dispositif et procédé de détection et de mesure du taux de colmatage des passaqes d'eau dans un circuit secondaire d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. La présente invention concerne un dispositif et un procédé de détection et de mesure du taux de colmatage des passages d'eau d'un circuit secondaire dans des plaques entretoises d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. Apparatus and method for detecting and measuring the clogging rate of water passes in a secondary circuit of a pressurized water nuclear reactor. The present invention relates to a device and a method for detecting and measuring the clogging rate of the water passages of a secondary circuit in spacer plates of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor.

Les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent des générateurs de vapeur qui assurent l'échauffement et la vaporisation d'eau d'alimentation par la chaleur transportée par l'eau sous pression de refroidissement du coeur du réacteur. Les réacteurs à eau sous pression comportent, sur chacune de leurs branches primaires, un générateur de vapeur ayant une partie primaire dans laquelle circule l'eau sous pression de refroidissement du réacteur et une partie secondaire recevant de l'eau d'alimentation qui est échauffée et vaporisée progressivement et ressort de la partie secondaire du générateur de vapeur sous forme de vapeur qui est envoyée à une turbine associée au réacteur nucléaire pour assurer l'entraînement d'un alternateur de production du courant électrique. The pressurized water nuclear reactors comprise steam generators which provide heating and vaporization of feed water by the heat transported by the cooling water of the reactor core. The pressurized water reactors comprise, on each of their primary branches, a steam generator having a primary part in which circulates water under reactor cooling pressure and a secondary part receiving feed water which is heated. and vaporized progressively and emerges from the secondary part of the steam generator in the form of steam which is sent to a turbine associated with the nuclear reactor to drive an alternator producing the electric current.

De tels générateurs de vapeur comportent une enveloppe externe, appelée enveloppe de pression, de forme générale cylindrique disposée avec son axe vertical et solidaire d'une plaque tubulaire sensiblement horizontale dont la face inférieure ou face d'entrée constitue une paroi de la boîte à eau d'alimentation du générateur de vapeur, en eau sous pression constituant le fluide primaire. Such steam generators comprise an outer envelope, called a pressure envelope, of generally cylindrical shape arranged with its vertical axis and integral with a substantially horizontal tubular plate whose lower face or inlet face constitutes a wall of the water box supply of the steam generator, in pressurized water constituting the primary fluid.

Le générateur de vapeur comporte également un faisceau de tubes cintrés en U comportant chacun deux branches droites parallèles entre elles dont les extrémités sont fixées dans des trous traversant la plaque tubulaire entre la face inférieure d'entrée de la plaque tubulaire et la face supérieure de sortie depuis laquelle les tubes du faisceau sont maintenus dans la partie secondaire du générateur de vapeur dans laquelle une enveloppe interne, appelée enveloppe de faisceau, disposée dans une position coaxiale à l'intérieur de l'enveloppe de pression, délimite un espace annulaire avec cette enveloppe de pression. Les tubes du faisceau sont de plus maintenus dans une position régulière dans des plans transversaux perpendiculaires à l'axe du faisceau, par des plaques entretoises qui sont réparties à des distances régulières suivant la hauteur du faisceau. Les plaques entretoises sont traversées par un réseau d'ouvertures qui est identique au réseau d'ouvertures de la plaque tubulaire du générateur de vapeur. The steam generator also comprises a bundle of U-shaped curved tubes each having two parallel straight branches between them whose ends are fixed in holes passing through the tubular plate between the lower inlet face of the tube plate and the upper outlet face. from which the tubes of the bundle are held in the secondary part of the steam generator in which an inner envelope, called the bundle envelope, arranged in a coaxial position inside the pressure envelope, delimits an annular space with this envelope pressure. The tubes of the beam are further maintained in a regular position in transverse planes perpendicular to the axis of the beam, by spacer plates which are distributed at regular distances along the beam height. The spacer plates are traversed by a network of openings which is identical to the network of openings of the steam generator tube plate.

Ces plaques entretoises qui maintiennent les tubes du faisceau de tube dans l'enveloppe de faisceau, disposent de passages d'eau secondaire le long des tubes du faisceau, au travers de l'épaisseur de chaque plaque entretoise et qui sont en forme de lobes, appelés passages tri ou quadri-foliés. Pendant le fonctionnement du générateur de vapeur, l'eau d'alimentation circulant en contact avec la surface extérieure des tubes du faisceau et à l'intérieur du circuit secondaire du réacteur, se charge en impuretés de nature diverse et notamment de type magnétite, qui peuvent se déposer sous la forme de boue dans différentes parties du générateur de vapeur et en particulier dans les interstices ménagées entre les tubes du faisceau et les passages des plaques entretoises qui leur sont réservés pour permettre la circulation de l'eau de refroidissement autour des tubes du faisceau. Les dépôts qui s'accumulent entre les passages des plaques entretoises et la surface extérieure des tubes du faisceau colmatent progressivement ces passages empêchant une circulation de l'eau de refroidissement et pouvant produire un certain encastrement des tubes dans les passages, de telle sorte que les tubes se trouvent rigidement fixés dans la plaque entretoise et ne peuvent plus se déplacer dans la direction axiale commune au passage et au tube et sont également immobilisés dans les directions radiales. Dans ces conditions, le rendement thermique du générateur de vapeur est largement dégradé et à l'extrême, les tubes risquent d'être mis sous contrainte au droit des plaques entretoises et de se fissurer en provoquant alors une fuite d'eau primaire dans le circuit secondaire qui entraîne l'arrêt du réacteur nucléaire. L'invention a donc pour but de proposer un dispositif et un procédé permettant par des moyens simples à mettre en oeuvre, de détecter et d'estimer le taux de colmatage des passages de l'eau dans les plaques entretoises du circuit secondaire des générateurs de vapeur des centrales nucléaires à eau sous pression. These spacer plates which hold the tubes of the bundle of tubes in the bundle envelope, have secondary water passages along the tubes of the bundle, through the thickness of each spacer plate and which are in the form of lobes, called tri-or quad-folate passages. During the operation of the steam generator, the feed water circulating in contact with the outer surface of the tubes of the bundle and inside the secondary circuit of the reactor, is charged with impurities of various nature and in particular of the magnetite type, which can be deposited in the form of sludge in different parts of the steam generator and in particular in the interstices formed between the tubes of the bundle and the passages of the spacers plates reserved for them to allow the circulation of the cooling water around the tubes beam. Deposits accumulating between the passages of the spacer plates and the outer surface of the tubes of the bundle progressively clog those passages preventing a circulation of cooling water and can produce some embedding of the tubes in the passages, so that the The tubes are rigidly fixed in the spacer plate and can no longer move in the axial direction common to the passage and the tube and are also immobilized in the radial directions. Under these conditions, the thermal efficiency of the steam generator is largely degraded and at the extreme, the tubes may be stressed against the spacer plates and crack causing then a primary water leak in the circuit secondary that causes the shutdown of the nuclear reactor. The object of the invention is therefore to propose a device and a method making it possible, by simple means to implement, to detect and estimate the rate of clogging of the water passages in the spacer plates of the secondary circuit of the generators of the steam from nuclear power plants under pressure water.

L'invention a donc pour objet un dispositif de détection et de mesure du taux de colmatage par des dépôts ayant une concentration élevée de type magnétite, des passages d'eau d'un circuit secondaire dans des plaques entretoises d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, ledit générateur de vapeur comprenant un faisceau de tubes de circulation de l'eau primaire, dont les branches verticales sont maintenues dans lesdits passages d'eau des plaques entretoises, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde comportant un corps de forme générale cylindrique portant, sur sa face externe, au moins deux détecteurs de champ magnétique disposés coaxialement et solidairement audit corps et contenant au moins un aimant permanent coaxial à ce corps et dont l'orientation nord-sud coïncide avec l'axe longitudinal du corps, lesdits au moins deux détecteurs étant reliés par des moyens de connexion à un système d'amplification et de visualisation des variations des signaux transmis par ces détecteurs lors du déplacement de la sonde dans un tube du générateur de vapeur au niveau des passages à examiner dans les plaques entretoises. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : -ledit au moins aimant permanent est formé par un cylindre de base circulaire, - ledit au moins aimant permanent présente une longueur supérieure à son diamètre, - un desdits au moins deux détecteurs est positionné sensiblement au droit d'une des extrémités de l'aimant permanent, - les détecteurs sont positionnés les uns à proximité des autres, - les détecteurs sont formés chacun par une bobine, et - les détecteurs de champ magnétique sont formés par une multitude de capteurs ponctuels répartis de manière régulière sur au moins une circonférence du corps de la sonde, - le corps de la sonde comporte, à sa périphérie, des moyens de centrage pour maintenir ledit corps sensiblement dans l'axe longitudinal du tube dans lequel ladite sonde se déplace, - les moyens de centrage sont formés par deux bagues montées chacune à une extrémité dudit corps, - le corps de la sonde est en un matériau amagnétique, et - le corps de la sonde est relié à des moyens de déplacement dans le tube. L'invention a également pour objet un procédé de détection et de mesure du taux de colmatage par des dépôts ayant une concentration élevée de type magnétite, des passages d'eau d'un circuit secondaire dans des plaques entretoises d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, au moyen d'une sonde telle que précédemment définie, caractérisé en ce que : - on introduit au moins une sonde dans au moins un tube du faisceau de tubes du générateur de vapeur, - on déplace à une vitesse déterminée ladite au moins sonde dans ledit au moins tube, et - on amplifie et on visualise les variations des signaux transmis par lesdits détecteurs lors du déplacement de ladite au moins sonde dans le tube au niveau de chaque passage à examiner dans les plaques entretoises. The subject of the invention is therefore a device for detecting and measuring the level of clogging by deposits having a high concentration of magnetite type, and water passages of a secondary circuit in spacer plates of a steam generator. a pressurized water nuclear reactor, said steam generator comprising a bundle of primary water circulation tubes, whose vertical branches are held in said water passages of the spacer plates, characterized in that it comprises a probe comprising a body of generally cylindrical shape carrying, on its outer face, at least two magnetic field detectors arranged coaxially and solidly to said body and containing at least one permanent magnet coaxial with said body and whose north-south orientation coincides with the longitudinal axis of the body, said at least two detectors being connected by connection means to an amplification and visualization system of the the signals transmitted by these detectors during the displacement of the probe in a tube of the steam generator at the passages to be examined in the spacer plates. According to other features of the invention: said at least one permanent magnet is formed by a circular base cylinder, said at least one permanent magnet has a length greater than its diameter, one of said at least two detectors is positioned substantially at right of one of the ends of the permanent magnet, the detectors are positioned close to each other, the detectors are each formed by a coil, and the magnetic field detectors are formed by a multitude of distributed point sensors. in a regular manner on at least one circumference of the body of the probe, the body of the probe comprises, at its periphery, centering means for maintaining said body substantially in the longitudinal axis of the tube in which said probe moves, the centering means are formed by two rings each mounted at one end of said body, the body of the probe is made of a non-magnetic material, and the body of the probe is connected to displacement means in the tube. The invention also relates to a method for detecting and measuring the level of clogging by deposits having a high concentration of magnetite type, water passages of a secondary circuit in spacer plates of a steam generator. a pressurized water nuclear reactor, using a probe as defined above, characterized in that: at least one probe is introduced into at least one tube of the tube bundle of the steam generator; a determined speed of said at least one probe in said at least one tube, and - the variations of the signals transmitted by said detectors during the displacement of said at least one probe in the tube at each passage to be examined in the spacer plates are amplified and visualized .

Selon une autre caractéristique, en fonction des signaux transmis par lesdits détecteurs, on établit une carte de répartition des dépôts pour au moins une plaque entretoise du générateur de vapeur. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, -la Fig. 2 est une vue schématique de dessus partielle d'une plaque entretoise d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, - la Fig. 3 est une vue schématique en coupe verticale d'un passage d'un tube du faisceau de tubes dans une plaque entretoise, - la Fig. 4 est une vue schématique en perspective d'une sonde du dispositif de détection et de mesure, conforme à l'invention, et - la Fig. 5 est une vue schématique d'un tube d'un générateur de vapeur, partiellement arraché et montrant la position d'une sonde au droit d'une plaque entretoise. According to another characteristic, as a function of the signals transmitted by said detectors, a distribution distribution map is established for at least one spacer plate of the steam generator. The features and advantages of the invention will become apparent from the following description given by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic perspective view of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor, FIG. 2 is a partial top schematic view of a spacer plate of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor; FIG. 3 is a diagrammatic view in vertical section of a passage of a tube bundle in a spacer plate, FIG. 4 is a schematic perspective view of a probe of the detection and measurement device according to the invention, and FIG. 5 is a schematic view of a tube of a steam generator, partially broken away and showing the position of a probe in line with a spacer plate.

Sur la Fig. 1, on a représenté la partie inférieure d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, désigné de manière générale par la référence 1. Le générateur de vapeur 1 comporte de manière classique une enveloppe de pression 2 de forme sensiblement cylindrique à l'intérieur de laquelle est disposée de manière coaxiale, une enveloppe de faisceau 3 contenant un faisceau de tube 4 du générateur de vapeur 1. Le faisceau de tube 4 est constitué par un très grand nombre de tubes 5 pliés en U, comportant chacun deux branches droites qui sont engagées et fixées à leur extrémité dans une plaque tubulaire 6 fixée à la partie inférieure de l'enveloppe de pression du générateur de vapeur 1. L'enveloppe de pression 2 est raccordée à un fond hémisphérique délimitant une boîte à eau en deux parties. A l'intérieur de l'enveloppe du faisceau 3, sont fixées dans des positions successives suivant la hauteur du faisceau des plaques entretoises 8 destinées à maintenir les branches des tubes 5 du faisceau 4 pour les empêcher de vibrer pendant le fonctionnement du générateur de vapeur. Chacune des plaques entretoises 8 est percée d'un réseau d'ouvertures analogue au réseau d'ouvertures traversant la plaque tubulaire 6 dans laquelle sont fixées les extrémités des tubes 5 du faisceau 4. Les branches droites des tubes 5 du faisceau sont engagées dans les ouvertures alignées des plaques entretoises 8 espacées suivant la direction longitudinale du tube 5. Ainsi et comme montré à la Fig. 2, chaque plaque entretoise 8 est traversée par des ouvertures 10 de passage des tubes 5 du faisceau 4 du générateur de vapeur et ces ouvertures ont, dans l'exemple de réalisation représenté sur cette figure, une forme comportant quatre lobes appelée quadri-foliés. Ces ouvertures peuvent avoir une forme à trois lobes appelée tri-folié, comme montré à la Fig. 5. Comme montré à la Fig. 5, chaque ouverture 10 comporte entre les lobes des arrêtes 10a qui assurent donc le maintien du tube 5 correspondant dans des directions transversales. Ces arrêtes 10a ménagent entre elles et avec la paroi externe de ce tube 5, un passage 11 de l'eau d'alimentation du générateur de vapeur circulant dans la direction verticale de bas en haut. In FIG. 1, there is shown the lower part of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor, generally designated by reference 1. The steam generator 1 conventionally comprises a pressure envelope 2 of substantially cylindrical inside which is coaxially arranged, a bundle 3 containing a tube bundle 4 of the steam generator 1. The tube bundle 4 is constituted by a very large number of tubes 5 folded in a U, comprising each two straight legs which are engaged and fixed at their end in a tubular plate 6 fixed to the lower part of the pressure envelope of the steam generator 1. The pressure envelope 2 is connected to a hemispherical bottom delimiting a box. water in two parts. Inside the envelope of the bundle 3 are fixed in successive positions according to the height of the beam of the spacer plates 8 intended to hold the branches of the tubes 5 of the bundle 4 to prevent them from vibrating during the operation of the steam generator . Each of the spacer plates 8 is pierced with a network of openings similar to the network of openings passing through the tubular plate 6 in which the ends of the tubes 5 of the bundle 4 are fixed. The straight branches of the tubes 5 of the bundle are engaged in the aligned openings spacing plates 8 spaced along the longitudinal direction of the tube 5. Thus and as shown in FIG. 2, each spacer plate 8 is traversed by openings 10 for passage of the tubes 5 of the bundle 4 of the steam generator and these openings have, in the embodiment shown in this figure, a form comprising four lobes called quadri-foliés. These openings may have a three-lobed shape called tri-folate, as shown in FIG. 5. As shown in FIG. 5, each opening 10 has between the lobes 10a edges which thus ensure the maintenance of the corresponding tube 5 in transverse directions. These edges 10a form between them and with the outer wall of this tube 5, a passage 11 of the supply water of the steam generator flowing in the vertical direction from bottom to top.

L'eau en circulation dans le circuit secondaire et à l'intérieur de la partie secondaire du générateur de vapeur 1, en contact avec la surface extérieure des tubes 5 du faisceau 4, se charge en impuretés qui forment des dépôts 15 (Fig. 3) sur les plaques entretoises 8, en particulier dans les passages 11 entre les tubes 5 et les ouvertures 10 de ces plaques entretoises 8 qui doivent assurer le maintien des tubes 5 et le passage de l'eau d'alimentation au contact de la surface extérieure des tubes 5. Ces dépôts ont une concentration élevée de type magnétite et il a été constaté que le colmatage des passages 11 commence par la partie basse, c'est à dire à partir de la face inférieure de la plaque tubulaire 8, et progresse vers le haut par accumulation au fur et à mesure du fonctionnement du réacteur. Lors d'un arrêt du réacteur nucléaire, après un certain de temps de fonctionnement de ce réacteur, il faut pouvoir détecter la présence de ces dépôts et également mesurer le taux de colmatage dans les passages 11 des plaques entretoises 8. A cet effet, le dispositif selon l'invention se compose d'une sonde représentée à la Fig. 4 et désignée par la référence générale 20. La sonde 20 comporte un corps 21 de forme générale cylindrique et réalisée, de préférence, en une matière ne présentant pas de caractéristiques magnétiques. Le corps 21 est obturé, à l'une de ses extrémités, par un bouchon de tête 22 de forme conique et, à l'autre de ses extrémités, par un bouchon de queue 23. Ces bouchons, respectivement de tête 22 et de queue 23, sont fixés sur le corps 21 par tout moyen approprié, comme par exemple par vissage ou par collage. Le corps 21 de la sonde 20 comporte, à sa périphérie des moyens de centrage 31 pour maintenir ledit corps sensiblement dans l'axe longitudinal du tube 5 dans lequel se déplace cette sonde 20. Ainsi que représenté à la Fig. 4, les moyens de centrage sont formés par deux bagues 31 montées chacune à une extrémité du corps 21. Une bague 31 est montée à proximité du bouchon de tête 22 et une bague 31 est montée à proximité du bouchon de queue 23. De préférence, ces bagues 31 sont élastiques pour assurer un auto-centrage du corps 21 dans le tube 5. The circulating water in the secondary circuit and inside the secondary part of the steam generator 1, in contact with the outer surface of the tubes 5 of the bundle 4, is charged with impurities which form deposits (FIG. ) on the spacer plates 8, in particular in the passages 11 between the tubes 5 and the openings 10 of these spacer plates 8 which must maintain the tubes 5 and the passage of the feed water in contact with the outer surface 5. These deposits have a high concentration of magnetite type and it has been found that the clogging of the passages 11 begins with the lower part, that is to say from the lower face of the tube plate 8, and progresses towards the top by accumulation as the operation of the reactor. During a shutdown of the nuclear reactor, after a certain period of operation of this reactor, it is necessary to be able to detect the presence of these deposits and also to measure the clogging rate in the passages 11 of the spacer plates 8. For this purpose, the device according to the invention consists of a probe shown in FIG. 4 and designated by the general reference 20. The probe 20 comprises a body 21 of generally cylindrical shape and preferably made of a material having no magnetic characteristics. The body 21 is closed at one of its ends by a conical-shaped head plug 22 and, at the other end thereof, by a tail plug 23. These plugs, respectively head 22 and tail 23, are fixed on the body 21 by any appropriate means, such as by screwing or gluing. The body 21 of the probe 20 comprises at its periphery centering means 31 for maintaining said body substantially in the longitudinal axis of the tube 5 in which this probe 20 moves. As shown in FIG. 4, the centering means are formed by two rings 31 each mounted at one end of the body 21. A ring 31 is mounted near the head plug 22 and a ring 31 is mounted near the tail cap 23. Preferably, these rings 31 are elastic to ensure self-centering of the body 21 in the tube 5.

Le corps 21 de la sonde 20 porte sur sa surface externe, au moins deux détecteurs 24 de champ magnétique disposés coaxialement et solidaires dudit corps 21. Chaque détecteur 24 est constitué par une bobine disposée dans une gorge 25 creusée dans la paroi et s'étend transversalement par rapport à l'axe longitudinal du corps 21. Les détecteurs 24 sont reliés par des fils conducteurs 26 s'étendant le long du corps 21 jusqu'au bouchon de queue 23. Ce bouchon de queue 23 comporte un prolongement 27 situé dans l'axe du corps 21 et muni, à son extrémité libre, d'un connecteur 28 relié aux fils conducteurs 26 des détecteurs 24. The body 21 of the probe 20 carries on its outer surface, at least two magnetic field detectors 24 arranged coaxially and integral with said body 21. Each detector 24 is constituted by a coil disposed in a groove 25 hollowed in the wall and extends transversely relative to the longitudinal axis of the body 21. The detectors 24 are connected by conductive wires 26 extending along the body 21 to the tail cap 23. This tail cap 23 has an extension 27 located in the the axis of the body 21 and provided, at its free end, with a connector 28 connected to the conductive wires 26 of the detectors 24.

Le corps 21 présente un diamètre intérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur du tube 5. Ce corps 21 contient au moins un aimant permanent 30 coaxial à ce corps 21 et dont l'orientation nord-sud coïncide avec l'axe longitudinal dudit corps 21. Dans l'exemple de réalisation représenté sur le Fig. 4, le corps 21 comporte deux détecteurs 24 dont au moins un est positionné sensiblement au droit d'une des extrémités de l'aimant permanant 30. A titre d'exemple, l'un des détecteurs 24 est situé à proximité de l'extrémité nord de l'aimant permanent 30. Selon une variante, l'un des détecteurs 24 est situé à proximité de l'extrémité sud de l'aimant permanent 30. Les deux détecteurs 24 sont disposés à proximité l'un de l'autre. L'aimant permanent 30 est formé par un cylindre de base circulaire et présente une longueur supérieure à son diamètre. Le connecteur 28 est relié par des moyens appropriés de type connu, à un système d'amplification et de visualisation ou d'enregistrement des variations des signaux transmis par les détecteurs 24. La détection et la mesure du taux de colmatage par des dépôts 15 du type magnétite dans les passages 11 d'eau du circuit secondaire d'une plaque entretoise 8 s'effectuent de la manière suivante. The body 21 has an inside diameter slightly smaller than the inside diameter of the tube 5. This body 21 contains at least one permanent magnet 30 coaxial with this body 21 and whose north-south orientation coincides with the longitudinal axis of said body 21. the embodiment shown in FIG. 4, the body 21 comprises two detectors 24, at least one of which is positioned substantially in line with one of the ends of the permanent magnet 30. For example, one of the detectors 24 is located near the end North of the permanent magnet 30. According to one variant, one of the detectors 24 is located near the southern end of the permanent magnet 30. The two detectors 24 are arranged close to each other. The permanent magnet 30 is formed by a circular base cylinder and has a length greater than its diameter. The connector 28 is connected by appropriate means of known type to a system for amplifying and displaying or recording the variations of the signals transmitted by the detectors 24. The detection and measurement of the clogging rate by deposits 15 magnetite type in the water passages 11 of the secondary circuit of a spacer plate 8 are carried out as follows.

On introduit à partir d'une ouverture de visite d'une des boîtes à eau du générateur de vapeur (visible sur la Fig. 1), une sonde 20 à l'intérieur d'un tube 5 du faisceau 4. Cette sonde 20 est reliée au système d'amplification et de visualisation des variations des signaux transmis par les détecteurs 24. From one of the steam generator water boxes (shown in Fig. 1), a probe 20 is introduced into a tube 5 of the bundle 4. This probe 20 is connected to the amplification and visualization system of the variations of the signals transmitted by the detectors 24.

La sonde 20 est déplacée par des moyens appropriés de type connu, comme par exemple une perche, ou par l'intermédiaire d'un tireur-pousseur placé à l'extérieur de la boîte à eau du générateur de vapeur, à l'intérieur du tube 5 dont on souhaite examiner le colmatage des passages 11 des plaques entretoises 8 dans lesquelles ledit tube 5 est placé. L'aimant 30 placé dans le corps 21 de la sonde 20 émet un champ magnétique permanent. Lors du passage de la sonde 1 au niveau d'une plaque entretoise 8, si aucun dépôt 15 de magnétite n'est présent, les lignes de champ de l'aimant permanent 30 sont modifiées et un courant apparaît dans les détecteurs 24. Par contre, si le passage 11 est partiellement ou totalement colmaté par un dépôt 15 de magnétite, lors de la circulation de la sonde 20 au niveau de ce passage 11, les lignes de champ de l'aimant permanent 30 sont différemment modifiées ce qui fait apparaître dans les détecteurs 24 un courant différent. The probe 20 is moved by appropriate means of known type, such as for example a pole, or by means of a shooter placed outside the water box of the steam generator, within the tube 5 of which it is desired to examine the clogging of the passages 11 of the spacer plates 8 in which said tube 5 is placed. The magnet 30 placed in the body 21 of the probe 20 emits a permanent magnetic field. During the passage of the probe 1 at a spacer plate 8, if no deposit 15 of magnetite is present, the field lines of the permanent magnet 30 are modified and a current appears in the detectors 24. if the passage 11 is partially or completely clogged by a magnetite deposit, during the circulation of the probe 20 at this passage 11, the field lines of the permanent magnet 30 are differently modified, which makes it apparent in FIG. the detectors 24 a different current.

Le signal ainsi émis est amplifié et visualisé indiquant ainsi la présence d'un dépôt 15 au niveau de la plaque entretoise 8. Selon l'amplitude des signaux ainsi tansmis, un opérateur peut déterminer le taux de remplissage d'un passage 11 d'une plaque entretoise 8. Les signaux transmis peuvent également être enregistrés. The signal thus emitted is amplified and visualized thus indicating the presence of a deposit 15 at the spacer plate 8. Depending on the amplitude of the signals thus transmitted, an operator can determine the filling rate of a passage 11 of a spacer plate 8. Transmitted signals can also be recorded.

La sonde 10 est déplacée sur toute la hauteur du tube 5 permettant ainsi de détecter ou non la présence de dépots 15 dans les passage successifs de ce tube 5 dans les différentes plaques entretoises 8. Plusieurs sondes 20 peuvent être utilisées simultanément dans différents tubes 5 du faisceau de tubes 4 afin de détecter et de mesurer le taux de colmatage des passages de plusieurs tubes 5 en même temps pour dresser une carte de l'encrassement de chaque plaque entretoise 8. Selon une variante, les détecteurs de champ magnétique peuvent être formés par une multitude de capteurs ponctuels répartis de manière régulière sur une ou plusieurs circonférences du corps de la sonde afin d'augmenter la précision de la mesure du taux de colmatage. Le dispositif selon l'invention permet donc par des moyens peu onéreux et simples à mettre en oeuvre de détecter et de mesurer rapidement le taux de colmatage des passages d'eau d'un circuit secondaire dans les plaques entretoises d'un générateur de vapeur pour déterminer si un nettoyage des passages de ces plaques est nécessaire. D'une manière générale, l'invention s'applique à la détection et à le mesure du taux de colmatage par des dépôts de matériau magnétique dans des passages de tout générateur de vapeur ou échangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes maintenu par des plaques transversales dans lesquelles sont ménagées des ouvertures de passage. The probe 10 is displaced over the entire height of the tube 5 thus making it possible to detect or not the presence of deposits 15 in the successive passages of this tube 5 in the different spacer plates 8. Several probes 20 can be used simultaneously in different tubes 5 of the tube bundle 4 to detect and measure the clogging rate of the passages of several tubes 5 at the same time to map the fouling of each spacer plate 8. According to one variant, the magnetic field detectors can be formed by a multitude of point sensors regularly distributed over one or more circumferences of the body of the probe in order to increase the accuracy of the measurement of the clogging rate. The device according to the invention thus makes it possible, by means that are inexpensive and simple to implement, to detect and quickly measure the clogging rate of the water passages of a secondary circuit in the spacer plates of a steam generator for determine if cleaning of the passages of these plates is necessary. In general, the invention applies to the detection and measurement of the clogging rate by deposits of magnetic material in passages of any steam generator or heat exchanger comprising a tube bundle held by plates transversals in which are formed passage openings.

Claims

1.- Device for detecting and measuring the level of clogging by deposits (15) having a high concentration of magnetite type, passages (11) of water of a secondary circuit in spacer plates (8) of a steam generator (1) of a pressurized water nuclear reactor, said steam generator (1) comprising a bundle (4) of primary water circulation tubes (5), whose vertical branches are maintained in said passages (11) of the spacer plates (8), characterized in that it comprises a probe (20) comprising a body (21) of generally cylindrical shape bearing, on its outer face, at least two magnetic field detectors (24). disposed coaxially and integrally to said body (21) and containing at least one permanent magnet (30) coaxial with said body (21) and whose north-south orientation coincides with the longitudinal axis of the body (21), said at least two detectors (24) being connected by connection means (26, 28) to a n system for amplifying and displaying the variations of the signals transmitted by said detectors (24) during the displacement of the probe (20) in a tube (5) of the steam generator (1) at each passage (11) at examine in the spacer plates (8).

2. Device according to claim 1, characterized in that said at least one permanent magnet (30) is formed by a circular base cylinder.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that said at least one permanent magnet (30) has a length greater than its diameter.

4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one of said at least two detectors (24) is positioned substantially in line with one of the ends of the permanent magnet (30).

5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the detectors (24) are positioned close to each other.

6. - Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said at least two magnetic field detectors (24) are each formed by a coil.

7. Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said at least two magnetic field detectors (24) are formed by a multitude of point sensors distributed regularly over at least one circumference of the body ( 21) of the probe (20).

8. - Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the body (21) of the probe (20) comprises, at its periphery, centering means (31) for holding said body (21). substantially in the longitudinal axis of the tube (5) in which said probe (20) moves.

9. - Device according to claim 8, characterized in that the centering means are formed by two rings (31) each mounted at one end of said body (21).

10. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the body (21) of the probe (20) is made of a non-magnetic material.

11. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the body (21) of the probe (20) is connected to displacement means in the tube (5).

12. A method for detecting and measuring the level of clogging by deposits (15) having a high concentration of the magnetite type, passages (11) of water of a secondary circuit in spacer plates (8) of a steam generator (1) of a pressurized water nuclear reactor, by means of a probe (20) according to any one of the preceding claims, characterized in that: - at least one probe (20) is introduced in at least one tube (5) of the tube bundle (4) of the steam generator (1), - said at least one probe (20) in said at least one tube (5) is displaced at a predetermined speed, and - it is amplified and displaying the variations of the signals transmitted by said detectors (24) during the displacement of said at least one probe (30) in said at least one tube (5) at each passage (11) to be examined in the spacer plates (8) .

13. - Process according to claim 12, characterized in that depending on the variations of the signals transmitted by said detectors (24), is established a distribution map deposits (15) for at least one spacer plate (8) of the generator of steam (1).